Ученые из Гонконгского университета разработали необычный строительный материал, который в будущем может использоваться для 3D-печати зданий на Марсе. В его основе — измельченная порода, желатин и генетически модифицированные дрожжи. При этом материал не требует нагрева для изготовления и может быть переработан после демонтажа конструкции.
Идея связана с проблемой доставки строительных материалов с Земли. Перевозить на Марс большие объемы бетона, металла и других компонентов сложно и дорого, поэтому исследователи рассматривают использование местных ресурсов — так называемое производство на месте. В качестве основы предлагается использовать марсианский реголит, то есть измельченную местную породу.
Для создания материала ученые смешали песок из измельченной породы с влажным связующим. В его состав входят желатин и модифицированные дрожжи, покрытые белками с высокой адгезией. Желатин связывает компоненты и создает среду для дрожжевых клеток, а минеральная часть обеспечивает массо-габаритную основу будущей конструкции.
Затем смесь можно выдавливать через сопло 3D-принтера. В условиях, имитирующих марсианские, вода из материала испаряется, а сама конструкция подвергается естественной сушке с образованием множества микроскопических пор. В результате получается легкий пористый материал с достаточно высокой прочностью на сжатие.
Эксперимент проводили при температуре –30 °C и давлении 0,01 атмосферы. Инженеры напечатали небольшие куполообразные конструкции высотой 45 мм и шириной 30 мм. Их прочность на сжатие составила от 10 до 12 МПа, что сопоставимо с низкосортным бетоном.
По словам авторов работы, такой показатель позволяет рассматривать материал для строительства одно- и двухэтажных зданий на Земле. Поскольку гравитация на Марсе примерно в три раза ниже земной, исследователи считают, что там из него потенциально можно будет возводить более высокие конструкции.
Еще одна особенность разработки — возможность переработки. После демонтажа конструкции дрожжи можно, по замыслу ученых, снова выращивать в биореакторах и использовать для производства нового материала. Поэтому речь идет не просто о строительном составе, а о системе, в которой биологический компонент можно возвращать в производственный цикл.
Однако до реального строительства на Марсе пока далеко. Ученые еще не знают, смогут ли живые дрожжи сохранять жизнеспособность непосредственно в марсианских условиях. Желатин и другие необходимые компоненты придется доставлять с Земли. Поэтому разработка пока остается лабораторным экспериментом, демонстрирующим один из возможных способов использования местных ресурсов для строительства на Красной планете.
Читайте также:
Возраст звезды может создавать ложные признаки жизни на экзопланетах
На Марсе нашли следы подземных вод и древнего озера
Астрономы впервые обнаружили радиосигнал непосредственно от экзопланеты